Enhanced removal of organics by permanganate preoxidation using tannic acid as a model compound – Role of in situ formed manganese dioxide

The effect of permanganate preoxidation on organic matter removal during the coagulation with aluminum chloride was investigated using tannic acid as a model compound. Results showed that a small amount of KMnO4 (0.75 mg/L) increased the removal efficiency of tannic acid up to 20%, as compared to the process of coagulation by aluminum chloride alone. The key factor enhancing the removal efficiency of tannic acid in preoxidation process was the in situ formation of a reductant manganese dioxide. The complexation model was used to describe the reaction between MnO2 and tannic acid. Under weak pH condition, tannic acid was difficult to be adsorbed by MnO2 due to the static electrical repulsive forces. The presence of Ca2+ served as a bridge to hold the negative charged MnO2 and tannic acid together, which could be a crucial factor influencing tannic acid adsorption by in-situ manganese dioxide.     

天然日光辐照下河口区CDOM的光化学降解

2005年5月初和5月末,对经0.2μm滤膜过滤的九龙江口低盐度水样进行了2次每天6h、为期1周的天然日光辐照实验,研究有色溶解有机物(CDOM)的荧光与吸收性质的光化学降解特征.结果表明, CDOM的类腐殖质荧光(λEx/λEm = 350/450nm)、类色氨酸荧光(λEx/λEm = 225/350nm)以及吸收系数在初夏短期日光辐照下均发生明显的光化学降解,其降解过程符合一级动力学方程,相应计算出类腐殖质和类色氨酸荧光以及吸收系数a(280)的半衰期分别为3.5～5.1 d、3.0～4.5 d及6.3 d.吸收损失光谱研究表明,对CDOM光降解起主要作用的是太阳辐射的紫外波段.照射42h后,类腐殖质荧光的损失(70%)远高于吸收系数a(280)的损失(约40%),表明CDOM荧光团比发色团更易被光漂白,但两者之间仍保持良好的正相关性.与对照组相比, CDOM经日光辐照后其A250/A350比值增大,表明光化学降解可使其平均分子粒径变小.结果表明, CDOM在入海后可通过光降解作用在近海海域发生转化及清除,光降解是陆源 CDOM 入海后的一个重要归宿.     

引入分形维数的混凝动力学方程数值求解

运用Smoluchowskj基本原理,建立了引入絮凝体分形维数的混凝动力学模型.该模型在絮凝过程中考虑了不同时刻形成的絮凝体中引入的初始颗粒数目和空隙率,并以此来推求不同时刻形成的絮凝体所对应的分形维数.采用有限差分法对建立的混凝动力学模型进行了数值计算.结果表明,初始颗粒的结构特征和碰撞效率是影响絮凝体粒径分布的主要因素.初始颗粒的分形维数和碰撞效率越大,絮凝体粒径分布越宽泛,大尺寸的颗粒所占的份额越多.同时计算结果表明,絮凝体的分形维数有随其粒径增大而逐渐降低的趋势,其原因是絮凝体的成长粒径与絮凝体中所包含的初始颗粒增长速度不成比例.以腐殖酸为混凝对象,采用硫酸铝作为混凝剂进行混凝实验,并以其初始絮凝条件作为数值计算初始条件,研究表明数值计算分析结果和模拟结果吻合较好.     

混凝预处理对超滤膜通量的影响

为探讨混凝预处理对改善超滤膜过滤通量的效果.试验采用了4种具有不同亲疏水性的水样,着重探讨混凝对有机物的疏水性和亲水性组分的去除效果以及所带来的通量改善.试验结果表明,超滤膜直接过滤原水时,4种水样的有机物截留率在12%～20%,但其中的疏水性组分均超过了50%,说明膜倾向于截留疏水性有机物.投加25 mg/L的混凝剂,4种水样的有机物去除率在12%～28%,投加量增加至100 mg/L,去除率也相应增加至25%～38%,但其中的疏水性组分均占50%以上.混凝预处理均可有效提高通量.对有机物各组分的分析表明,膜处理混凝预处理水时,主要截留亲水性组分,这是由于混凝可有效去除疏水性组分的缘故.由此也可得出结论.超滤膜的通量下降主要是由疏水性有机物引起的,亲水性组分对通量的影响较小.     

聚合氯化铝中Alb形态去除腐殖酸的效果及机制研究

Al_b形态［Al₁₂AlO₄(OH)₂₄⁷⁺］是聚合氯化铝（polyaluminium chloride, PAC）水解-聚合作用中形成的一种粒度小、所带正电荷多、聚集程度高及分子量大的多核羟基配合物.本试验采用乙醇-丙酮混合沉淀法分离PAC溶液中各种铝形态,提纯出Al_b形态（Al_b絮凝剂）.研究投加量、pH及无机离子对Al_b絮凝剂处理腐殖酸模拟水样絮凝效果的影响,并利用光散射颗粒分析仪（PDA2000）测定Al_b絮凝剂对腐殖酸絮凝过程中絮体的形成与增长过程的动态变化,结合絮体的Zeta电位,对Al_b絮凝剂的絮凝机制进行了初步探讨.结果表明,当投加量为4.3～6.3 mg/L、pH值为3.0～6.0时,Al_b絮凝剂处理腐殖酸模拟水样达到最佳絮凝效果;NH⁺₄、SiO^2-₃、H₂PO^-₄的存在明显抑制其絮凝性能.絮凝动力学过程和絮体Zeta电位表明,Al_b絮凝剂在水处理中主要是通过电中和作用和吸附网捕卷扫作用共同起絮凝作用的.     

聚合氯化铝絮凝剂的性能研究生活污水中的应用

聚合氯化铝（PAC）是一种新型、高效的无机高分子絮凝剂,具有形成絮体速度快、矾花大、除浊效果好等优点。PAC对生活污水具有良好的去浊、除色效果。研究内容包括：最佳投药量、PH值影响和搅拌速度的影响以及高分子絮凝剂作用机理的研究,通过正交实验确定了pH值和聚合氯化铝投加量与CODcr、浊度去除率之间的关系。实验表明：PAC的最佳投药量为750mg/l,pH适宜范围在7.0-9.0之间;在最佳条件下,PAC对生活污水的浊度去除率为98.75%,CODcr的去除率为83.67%。     

丙烯腈废水处理技术研究

丙烯腈废水含有大量的低聚物、未聚合的单体以及氰根等有害物质,目前采用物理方法处理,运行成本十分昂贵,严重挫伤了企业治污的积极性,急需找到一种物美价廉的工艺方案解决此问题。本研究提出采用混凝沉淀-铁炭微电解的预处理工艺并结合膜分离技术对丙烯腈废水进行处理研究。研究了铁炭微电解反应及混凝沉淀的最佳条件。确定了铁炭微电解中停留时间,pH值,铁炭的投放比例以及混凝剂的种类,投加量,pH值等因素对处理效果的影响,并分析了诸多因素中影响最大的因素,确定了最佳反应方案,丙烯腈废水治理提供了一条新的途径。     

大气中VOCs的污染现状及治理技术研究进展

对近十年来大气中有机污染物(VOCs)的污染现状以及目前采用的主要治理技术的研究进展进行了总结。重点介绍了吸附法、膜分离法、液体吸收法、催化燃烧法以及光催化氧化处理技术等治理技术,并对其优缺点进行了述评。最后探讨了大气中VOCs治理技术的发展现状。     

2种基因型菜心根系解剖结构差异及其对DEHP吸收累积的影响

在前期筛选出油青60 d菜心和特青60 d菜心分别为PAEs高/低吸收累积基因型菜心的基础上,对其进行邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)不同污染水平(20 mg.L-1、50 mg.L-1)的溶液培养试验,对比研究2种基因型菜心根系解剖结构的差异性,初步探讨其与菜心吸收累积DEHP的关系.结果表明,油青60 d菜心和特青60 d菜心的根系解剖结构及其对DEHP污染处理下的响应均存在显著差异.油青60 d菜心根系和茎叶中DEHP含量均主要受主根形成层外围厚度和须根中柱直径控制,决定系数分别为0.900和0.809.特青60 d菜心根系中DEHP含量主要受主根形成层外围厚度和须根皮层厚度控制,决定系数为0.757;茎叶中DEHP含量主要受主根形成层外围厚度控制,决定系数为0.856.油青60 d菜心根系木射线细胞形状以排列规则的长方形为主,主根木栓层厚度和须根皮层厚度较小,须根中柱直径、导管数和导管直径较大,表明油青60 d菜心根系比特青60 d菜心更有利于对DEHP的吸收累积.     

高浓度豆制品废水预处理实验研究

豆制品是中国的传统食品,在生产过程中产生高浓度废水,如果对高浓度有机废水进行预处理,采用回收蛋白质以及化学混凝处理方法可以大大降低废水浓度,一定程度上可以减轻后续处理的难度、降低处理成本。针对豆制品生产废水问题,对高浓度豆制品废水的预处理方法作了实验研究。采用调节等电点酸沉降的方法回收蛋白质,然后用聚合硫酸铁化学混凝处理上清液以降低COD的含量。实验证明了方法的可行性并得出了最佳实验条件。